CN1450135A - 制造低摩擦系数瓷漆的方法，和涂有该瓷漆的导电体 - Google Patents

制造低摩擦系数瓷漆的方法，和涂有该瓷漆的导电体 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种制造瓷漆的方法，该瓷漆选自：聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺－酰亚胺、聚酯、聚酯－酰亚胺、聚酯酰胺－酰亚胺、聚酰亚胺、聚环氧化合物，以及聚苯基氧化物化合物；所述方法包括一个步骤，其中，通过使具有活性第一官能团的官能化聚硅氧烷与在合成所述瓷漆时使用的第一官能化单体反应，从而获得官能化聚硅氧烷低聚物，具有第二官能团的所述第一单体与第一官能团反应。根据本发明，该方法还包括以下步骤：使所述官能化聚硅氧烷低聚物与在合成所述瓷漆时使用的第二官能化单体反应，具有第三官能团的所述第二单体与所述官能化聚硅氧烷低聚物反应，由此获得具有有机链的接枝聚硅氧烷，该链等同于所述瓷漆的那些链；以及利用所述第一和第二单体以及所述接枝聚硅氧烷来合成所述瓷漆。

Description

制造低摩擦系数瓷漆的方法， 和涂有该瓷漆的导电体
本发明涉及一种制造具有低摩擦系数的磁导线瓷漆的方法，以及一种涂有这种瓷漆的导电体。
在制造电动机的过程中，能够被组合进定子核心中的绕线量越多，发动机的性能就越好。此外，发动机制造商也在设法提高产品成品率。因此，在已知的方法中，绕组被自动地插入到定子中。
通常由涂上一层或多层基于瓷漆的绝缘层的导电体组成了在这种电动机中使用的导线。
在非常高的速度下制造这些线缆，因此，他们会受到能够损坏其绝缘体并能导致不规则缠绕的高能级机械应力和摩擦的影响。插入的线圈也会导致同类型的应力和摩擦。
为了解决该问题，文献US-4 693 936公开了通过使酸酐、二异氰酸酯和多官能团的有机硅氧烷起反应而获得的瓷漆来制造所述绕组线的外部绝缘层。
这种瓷漆的优点在于，它是由利用聚硅氧烷改性的聚合物制成的。由于聚硅氧烷对空气具有比对有机介质更强的亲合力，所以在聚合瓷漆时，他们会向表面聚集和迁移。这种迁移在瓷漆层的表面上产生富含聚硅氧烷的薄层，利用该富含聚硅氧烷的层可以提供所需的光滑性。
在文献US-4 693 936中说明的用于制造上述瓷漆的方法的要点在于：
·使酸酐与异氰酸酯反应；
·以及使以这种方法获得的产品与官能化的聚硅氧烷的反应。
该方法不能令人满意。聚硅氧烷反应得不完全；结果一部分未反应的聚硅氧烷在聚合物中呈游离状态并且在聚合瓷漆层时会提高游离度。特别是，该情况加剧损害聚合釜中的催化剂，并促使催化剂过早降解。
另外，产生的瓷漆经时不稳定，并且数小时后随着在液体表面形成固体堆积物，可观察到瓷漆析出。
文献US2001/0020081公开了一种从官能化的聚硅氧烷制造聚酰亚胺瓷漆的方法，通过使2，3，3′，4′-联苯四羧酸酐(包含在合成瓷漆中的官能化单体)与官能化聚二甲基硅氧烷反应来获得官能化聚硅氧烷。
以这种方式获得瓷漆也是不稳定的，即会出现沉淀物。另外，它不会具有如所要求那样低的摩擦系数。
因此，本发明的目的是开发一种制造上述类型瓷漆的方法，该瓷漆不会导致预先破坏聚合釜，并且能够制造具备经时稳定和增强了光滑性的瓷漆，即其摩擦系数低于现有技术瓷漆的摩擦系数。
为达到该目的，本发明提供了一种制造瓷漆的方法，该瓷漆选自：聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚酯、聚酯-酰亚胺、聚酯酰氨-酰亚胺、聚酰亚胺、聚环氧化合物，以及聚苯基氧化物化合物；所述方法包括一种步骤，其中，通过使具有活性第一官能团的官能化聚硅氧烷与在合成所述瓷漆时使用的第一官能化单体反应，从而获得官能化聚硅氧烷低聚物，所述第一单体具有与该第一官能团反应的第二官能团，所述方法的特征在于，其次它还包含以下步骤：
·使所述官能化聚硅氧烷低聚物与在合成所述瓷漆时使用的第二官能化单体反应，所述第二单体具有与所述官能化聚硅氧烷低聚物反应的第三官能团，由此，获得具有与所说瓷漆相同的有机链的接枝聚硅氧烷；以及
·利用所述第一和第二单体以及所述接枝聚硅氧烷来合成所述瓷漆。
因此，通过本发明的方法，对聚硅氧烷进行预处理，以便引入一种或多种与要合成的瓷漆的链相同的有机(烃)链。结果，在瓷漆的合成过程中，接枝聚硅氧烷反应完全，并且没有留下对合成釜有害的残留物。此外，接枝聚硅氧烷在有机介质中更容易溶解，所以导致最终的瓷漆比现有技术的瓷漆更加稳定。另外，瓷漆的摩擦系数也大大小于现有技术瓷漆的摩擦系数。
有机链包含大量分别由第一和第二交替单体形成的连续型重复结构；这些链的长度是所引入的第一和第二单体数量的函数。
实际上，为了合成该瓷漆，利用接枝聚硅氧烷来取代一部分常规双官能化单体是有可能的。
根据本发明的优点，在合成所述瓷漆之前，将所述官能化聚硅氧烷接枝到所述接枝的聚硅氧烷上。
该操作通过提高瓷漆的硅氧烷含量来进一步增强该瓷漆的光滑性。
在一个实施方案中，所述官能团选自酸、酐、醇和胺基。
最好将单体双官能化。
本发明的其它特征和优点在对以下各种本发明实施方案和涂上一层本发明瓷漆的导电体的描述中得以体现，并通过非限制例来表现。
图1是本发明导体的剖面图。
导体1包括，例如铜，导电核心2，它覆盖着一层由常规瓷漆构成的、其本身覆盖着一层本发明的瓷漆4的瓷漆3，瓷漆4是利用以下实施例1至3中的一个实施例获得的。由于本发明的瓷漆4层提供光滑性能，所以它总是覆盖着导体1的外层；除在本发明的瓷漆4之下的层3之外，导体1通常具备一或更多其它瓷漆层(未显示)。
实施例1
该实施例中，接枝聚硅氧烷用于合成聚酰胺-酰亚胺。
将0.15摩尔的酸官能化聚硅氧烷和构成第一官能化单体的1.5摩尔二苯基甲烷二异氰酸酯(MDI)放入到1000克(g)在80℃下的N-甲基吡咯烷酮中。
将混合物加热到190℃并在所述温度下搅拌2小时。这样产生了官能化聚硅氧烷低聚物，既包含异氰酸酯官能团。
然后将该溶液冷却到120℃并且添加1.2摩尔的偏苯三酸酐(TMA)作为第二官能化单体。将该混合物加热至160℃保持2小时。获得了一种与最终聚酰胺-酰亚胺瓷漆的链相同的短有机链接枝的聚硅氧烷。
然后通过将混合物加热至190℃再在所述温度下将其搅拌一小时，从而使0.3摩尔的聚硅氧烷反应。
然后将得到的二酸引入聚酰胺-酰亚氨的合成中，代替常规二酸(对苯二酸、间苯二酸、己二酸等等)的不同部分。对所属技术领域的专业人员来说该合成完全常规和众所周知的；所以在此没有做具体描述。例如，为此目的可参考文献US-4 750 576。
实施例2
该实施例中，接枝聚硅氧烷用于该聚酰胺的合成。
将0.15摩尔的酸官官能化聚硅氧烷和1.5摩尔作为第一官能化单体的MDI添加到1000克80℃的N-甲基吡咯烷酮中。
将该混合物加热到190℃并在所述温度下搅拌2小时。生成官能化聚硅氧烷低聚物，既包含异氰酸酯官能团。
然后将该溶液冷却到120℃并添加1.2摩尔作为第二官能化单体的对苯二酸(TPA)。将该混合物在160℃加热2小时并在所述温度下搅拌1小时。生成一种与最终聚酰胺瓷漆的链相同的短有机链接枝的聚硅氧烷。
然后通过把该混合物加热到190℃使0.3摩尔的聚硅氧烷反应，并在之后将该混合物保持在所述温度下搅拌一小时。
然后将得到的二酸放入聚酰胺的合成中，代替常规二酸(对苯二酸、癸二酸等等)的不同部分。对于本技术领域的技术人员来说该合成也完全常规和众所周知的；
实施例3
该实施例中，接枝聚硅氧烷用于合成聚酯或聚酯-酰亚胺。
将0.15摩尔的酸官能化聚硅氧烷和作为第一官能化单体的1.5摩尔的甲基乙二醇添加到1000克甲酚中。获得了包含醇官能团的官能化聚硅氧烷低聚体。
反应之后，将1.2摩尔作为第二官能化单体的对苯二酸(TPA)添加到该溶液中。使该混合物反应以形成具有短有机链的醇接枝的聚硅氧烷，该链与最终聚酯或聚酯-酰亚胺瓷漆的链相同。
然后使0.3摩尔的聚硅氧烷反应。
然后将用该方法生成的二酸加入到聚脂或聚酯-酰亚氨的合成中，替代常规二酸的不同部分，该合成包含在合成聚氨脂中。
在此，对于本技术领域的技术人员来说，该合成还是完全常规和已知的。
因此，本实施方案可以获得具有低摩擦系数的瓷漆，该瓷漆特别适用于涂敷用于制造电动机线圈的导电体。本发明方法生产的产品经时稳定，并且不会对聚合釜造成损坏地给出被稳定化的聚硅氧烷。
在合成瓷漆的常规方法中，本发明的接枝聚硅氧烷的使用无需对所述方法作任何的修改，并且制得的瓷漆具有与那些现有瓷漆一致的摩擦系数以外的特性。
最后，在可以在从合成瓷漆本身分离出来的优先步骤期间完成接枝聚硅氧烷的合成的情况下，就有可能基于以下工作条件完成这种合成，即更加严格，以获得各种反应物的所有反应，没有对瓷漆制造本身造成损害。
当然，本发明并不限于上述实施例。
特别是，可以由任何在制造瓷漆时使用的传统物质来构成官能化单体和活性基团，只要选择适合一起反应的反应基团。
最后，在不超出本发明范围的情况下，可以用等效装置替代任一装置。

Claims (5)

1.一种制造瓷漆的方法，该瓷漆选自：聚氨酯、聚酰胺、聚酰胺-酰亚胺、聚酯、聚酯-酰亚胺、聚酯酰胺-酰亚胺、聚酰亚胺、聚环氧化合物，以及聚苯基氧化物化合物；
所述方法包括一个步骤，其中，通过使具有活性第一官能团的官能化聚硅氧烷与在合成所述瓷漆时使用的第一官能化单体反应，从而获得官能化聚硅氧烷低聚物，所述第一单体具有与第一官能团反应的第二官能团，所述方法的特征在于，其次它还包含以下步骤：
使所述官能化聚硅氧烷低聚物与在合成所述瓷漆时使用的第二官能化单体反应，具有第三官能团的所述第二单体与所述官能化聚硅氧烷低聚物反应，由此获得具有有机链的接枝聚硅氧烷，该链等同于所述瓷漆的那些链；以及
利用所述第一和第二单体以及所述接枝聚硅氧烷来合成所述瓷漆。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，在合成所述瓷漆之前将所述官能化的聚硅氧烷接枝到所述接枝聚硅氧烷上。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，所述官能团选自酸、酐、醇以及胺基。
4.按照权利要求1至3中任意一项的方法，其特征在于，所述单体是双官能化的。
5.一种导电体，其特征在于，它被一层由按照权利要求1至4中任意一项的方法获得的瓷漆层所涂敷。
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